
Praktikum_po_teorii_algoritmov-2011
.pdf
Продолжение табл.
Множество |
|
Счетность |
Эффективная |
Мощность |
|
||||
|
|
|
|
|
перечислимость |
|
|
|
|
NR |
|
Нет |
|
Нет |
χ1 |
|
|||
Точек на плоскости |
Нет |
|
Нет |
χ |
|
||||
Точек в трехмерном |
Нет |
|
Нет |
χ |
|
||||
пространстве |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Точек в χ0 -мерном |
Нет |
|
Нет |
χ |
|
||||
пространстве |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П.2.4.: |
|
|
|
|
|
Мощность |
|
|
|
Множество |
|
Счетность |
|
Эффективная |
|
|
|||
|
|
|
|
перечислимость |
|
χ |
|
|
|
P(N) |
|
|
Нет |
|
Нет |
|
|
|
|
P(T) |
|
|
Нет |
|
Нет |
|
χ1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
χ |
|
|
P (N × N) |
|
|
Нет |
|
Нет |
|
|
|
|
P (Ø) |
|
|
Да |
|
Да |
|
1 |
|
|
P (P (Ø)) |
|
|
Да |
|
Да |
|
2 |
|
|
P (P (P (Ø))) |
|
|
Да |
|
Да |
|
4 |
|
|
Фигур на |
|
|
Нет |
|
Нет |
|
χ1 |
|
|
плоскости |
|
|
|
|
|
|
χ1 |
|
|
Тел в 3-х |
|
|
Нет |
|
Нет |
|
|
|
|
мерном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пространстве |
|
|
|
|
|
|
χ1 |
|
|
Тел в n-мерном |
|
|
Нет |
|
Нет |
|
|
|
|
пространстве |
|
|
|
|
|
|
χ1 |
|
|
Тел вχ0 - |
|
|
Нет |
|
Нет |
|
|
|
|
мерном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пространстве |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
121
П.2.5.:
Множество |
Счетность |
Эффективная |
|
Мощность |
|
перечислимость |
|
|
|||
1 |
Да |
Да |
|
χ0 |
|
2 |
Да |
Нет |
|
χ0 |
|
3 |
Да |
Да |
|
χ0 |
|
4 |
Нет |
Нет |
|
χ |
|
5 |
Да |
Да |
|
χ0 |
|
6 |
Да |
Да |
|
χ0 |
|
7 |
Нет |
Нет |
|
χ |
|
8 |
Нет |
Нет |
|
χ |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Нет |
Нет |
|
χ |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
Да |
Да |
|
χ0 |
|
П.2.6.: |
|
|
|
|
|
Операция |
|
Результат |
|
||
1 |
|
|
χ1 |
|
|
2 |
|
|
χ |
|
|
3 |
|
|
χ |
|
|
4 |
|
|
χ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
χ1 |
|
|
6 |
|
|
χ |
|
|
7 |
|
|
χ |
|
|
8 |
|
|
χ1 |
|
|
9 |
|
|
χ0 |
|
|
10 |
|
|
χ1 |
|
122
П.2.7.:
|
|
|
R\Q |
T∩A |
Р((Z |
|
P(R*R) |
(R\Z)\T |
Q |
Р((N*\N)∩Т) |
|||
|
Элемент |
|
|
|
|
\N*)U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N) |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Нет |
Нет |
|
Нет |
|
Нет |
Да |
Да |
Нет |
||
|
2 |
|
Нет |
Нет |
|
Нет |
|
Нет |
Нет |
Да |
Нет |
||
|
3 |
|
Да |
Нет |
|
Нет |
|
Нет |
Да |
Нет |
Нет |
||
|
4 |
|
Да |
Нет |
|
Нет |
|
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
||
|
5 |
|
Нет |
Нет |
|
Нет |
|
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
||
|
6 |
|
Нет |
Да |
|
Да |
|
Да |
Нет |
Нет |
Да |
||
|
7 |
|
Нет |
Нет |
|
Да |
|
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
||
|
8 |
|
Нет |
Нет |
|
Нет |
|
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
||
|
9 |
|
Нет |
Нет |
|
Нет |
|
Да |
Нет |
Нет |
Нет |
||
|
10 |
|
Нет |
Нет |
|
Да |
|
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
||
|
11 |
|
Нет |
Нет |
|
Нет |
|
Нет |
Нет |
Да |
Нет |
||
|
12 |
|
Нет |
Нет |
|
Нет |
|
Нет |
Нет |
Да |
Нет |
||
|
13 |
|
Нет |
Нет |
|
Да |
|
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
||
|
14 |
|
Да |
Нет |
|
Нет |
|
Нет |
Да |
Нет |
Нет |
||
|
15 |
|
Да |
Нет |
|
Нет |
|
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
||
Глава 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
П.3.1.: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Множество |
Счётность |
|
Эффективная |
|
Мощность |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
перечислимость |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
АФ |
|
|
- |
|
|
- |
|
|
χ |
|
||
|
ВАФ |
|
+ |
|
|
- |
|
|
χ0 |
|
|||
|
ЧАФ |
|
- |
|
|
- |
|
|
χ |
|
|||
|
ВЧАФ |
|
+ |
|
|
+ |
|
|
χ0 |
|
123
П.3.2.:
Множество |
Счётность |
Эффективная |
Мощность |
|
|
перечислимость |
|
ЧАФ \ ВЧАФ |
- |
- |
χ |
АФ \ ВАФ |
- |
- |
χ |
ЧАФ ∩ ВЧАФ |
+ |
+ |
χ0 |
АФ ∩ ВЧАФ |
+ |
+ |
χ0 |
ВАФ \ ЧАФ |
- |
- |
0 |
АФ U ЧАФ |
- |
- |
χ0 |
ВАФ U ВЧАФ |
+ |
+ |
χ0 |
|
|
|
|
ВЧАФ \ АФ |
+ |
+ |
χ0 |
Множество |
|
|
χ0 |
АФ, |
+ |
+ |
|
описываемых |
|
||
конечным |
|
|
|
числом слов |
|
|
|
П.3.3. Без ответа, это совсем несложно.
П.3.4:
а) x {6, 10}, χ(х) = unsg (eql (х, 6) eql (х, 10)); y {2, 6}, χ(y) = unsg (eql (y, 2)eql (y, 6));
б) x (14, ∞), χ(х) = sg(x 14); y N, χ(y) = 1;
в) x (9, ∞), χ(х) = sg(x 9);
y {0, 3, 6, 9, 12, 15}, χ(y) = unsg (rest (y, 3));
г) x {6, 7, 9}, χ(х) = unsg (eql (х, 6) eql (х, 7) eql (х, 9)); y {2, 3, 5}, χ(y) = unsg (eql (y, 2)eql (y, 3) eql (y, 5)); д) x N, χ(х) = 1;
y {10, 11, 12, 13, 14}, χ(y) = more(x, 9);
е) x {11, 13, 15, 25}, χ(х) = unsg(eql(х, 11)eql(х, 13)eql(х, 15) eql (х, 25));
y {1, |
3, 5, 15}, χ(y) = unsg(eql (y, 1)eql (y, 3) eql (y, 5) |
eql (y, |
15)). |
124

П.3.5:
а) f(x) = (x + 8)/2;
б) f(x) = (x-10)·(14-x); в) f(x) = (x-7)/2;
г) f(x) = (x+10)/x; д) f(x) = (x-3)·(7-x); е) f(x) = (x-12)/2; ж) f(x) = (15+x)/2; з) f(x) = (2x+8)/x.
П.3.6.: |
ВАФ |
|
|
|
|
|
Функция |
ВЧАФ |
АФ |
ЧАФ |
ЧАФ\ВЧАФ |
АФ\ВАФ |
|
а |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
б |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
в |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
г |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
д |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
е |
- |
- |
- |
+ |
+ |
- |
ж |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
П.3.7.: |
ВАФ |
|
|
|
|
|
Функция |
ВЧАФ |
АФ |
ЧАФ |
ЧАФ\ВЧАФ |
АФ\ВАФ |
|
а |
- |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
б |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
в |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
г |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
д |
- |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
е |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
ж |
- |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
з |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
и |
- |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
к |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
л |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
м |
- |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
|
|
|
|
125 |
|
|

Глава 4
П.4.1.:
|
Множество |
Счетность |
|
Эффективная |
Мощность |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
перечислимость |
|
||
|
ПРФ |
|
+ |
|
+ |
|
χ 0 |
|||||
|
ОРФ |
|
+ |
|
- |
|
χ 0 |
|||||
|
ЧРФ |
|
+ |
|
+ |
|
χ 0 |
|||||
|
нерекурс. АФ |
- |
|
- |
|
χ |
||||||
|
П.4.2.: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Функция |
|
ПРФ |
|
ОРФ |
|
ЧРФ |
|
НРФ |
|||
|
а |
|
+ |
|
+ |
|
|
+ |
|
- |
||
|
б |
|
- |
|
- |
|
|
+ |
|
- |
||
|
в |
|
- |
|
+ |
|
|
+ |
|
- |
||
|
г |
|
- |
|
- |
|
|
+ |
|
- |
||
|
д |
|
+ |
|
+ |
|
|
+ |
|
- |
||
|
е |
|
+ |
|
+ |
|
|
+ |
|
- |
||
|
ж |
|
- |
|
- |
|
|
- |
|
+ |
||
|
з |
|
+ |
|
+ |
|
|
+ |
|
- |
||
|
и |
|
- |
|
+ |
|
|
+ |
|
- |
||
|
к |
|
- |
|
- |
|
|
+ |
|
- |
||
|
П.4.3. G (x) = 100 4x; E (x) = 50 2x. |
|
||||||||||
|
x |
|
|
f(x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
Не определено (так как 70 не делится на 6) |
|||||||
|
П.4.4. G (x) = 4x + 2; E (x) = 8·x 40. |
|
||||||||||
|
x |
|
f(x) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
12 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
199 |
|
|
|
Не определено (так как 199+6=205 нечетное) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
126 |
|
|
Глава 5
П.5.1. Как было определено ранее в задаче для f(n) = 2n + 3, копирование числа x один раз производится за время 3x·x + 6x + 1. Соответственно копирование x раз производится за (3x·x + 6x + 1)x,
т.е. T(x) = (3x·x + 6x + 1)x.
Пространственная сложность S(x) = 1 + x + 1 + xx + 1) = = (x + 1)(x + 1) + 1.
П.5.2. Как было определено в задаче 5.1, возведение числа x в квадрат производится за время (3x·x + 6x + 1)x. Соответственно
возведение x в степень y раз производится за T(x,y) = ((3x·x + 6x + + 1)x)2(y-2).
Пространственная сложность S(x,y) = 1 + x + 1 + xx + 1) 2(y-2) = = ((x + 1)(x + 1) + 1) 2(y-2).
П.5.3. Как было определено ранее в задаче 5.1, возведение числа 2 в квадрат производится за время T(x) = (3·2·2 + 6·2 + 1)2 =
= 50. Соответственно возведение 2 в степень x раз производится за
T(x) = 50·2(x-2).
Пространственная сложность S(x) = 9·2(x-2).
127
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Тихомирова А.Н. Теория алгоритмов: Учебное пособие. М.:
МИФИ, 2008. – 176 с.
2.Мальцев А.И. Алгоритмы и рекурсивные функции. М.:
Наука, 1965, 1986.
3.Минский М. Вычисления и автоматы. М.: Мир, 1971.
4.Ахо А. Построение и анализ вычислительных алгоритмов / Пер. с англ. М.: Мир, 1979.
5.Ахо А. Хопкрофт Д. Структуры данных и алгоритмы / Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2000.
6.Яблонский С.В. Введение в дискретную математику. М.:
Наука, 1979; 1996.
7.Гашков С.Б. Арифметика. Алгоритмы. Сложность вычислений: Учебное пособие для студентов вузов с углубленным изучением математики. М.: Дрофа, 2005. – 320 с.
8.Верещагин Н.К., Шень А. Лекции по математической логике и теории алгоритмов. Ч. 3. Вычислимые функции. – 3-е изд., стереотип. М.: МЦНМО, 2008. – 192 с.
9.Пападимитриу Х., Стайглиц К. Комбинаторная оптимизация. Алгоритмы и сложность / Пер. с англ. М.:
Мир, 1985.
10.Крупский В.Н., Плиско В.Е. Теория алгоритмов: учебное пособие для студентов вузов. М.: Издательский центр
«Академия», 2009. – 208 с.
11.Максимова Л.Л. Задачи по теории множеств, математической логике и теории алгоритмов. М.: Наука, 1975, 1984.
12.Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи. М.: Мир, 1982.
13.Гашков С.Б., Чубариков В.Н. Аримфетика. Алгоритмы.
Сложность вычислений. М.: Высшая школа, 2000.
14.Гуц А.К. Кардинальные и трансфинитные числа: Учебное пособие. Омск: Омский государственный университет, 1995.
128
15.Хаусдорф Ф. Теория множеств / Пер. с нем. М.: КомКнига, 2006.
16.Бурова И.Н. Парадоксы теории множеств и диалектика. М.:
Наука, 1976.
17.Виленкин Н.Я. Рассказы о множествах. М.: Наука, 1969.
18.Коэн П. Дж. Теория множеств и континуум-гипотеза / Пер.
сангл. М.: Мир, 1969.
19.Успенский В.А., Семенов А.Л.. Теория алгоритмов:
основные открытия и приложения. М.: Наука, 1987.
20.Бурбаки Н. Теория множеств / Пер. с франц. М.: Мир, 1965.
21.Горбатов В.А. Фундаментальные основы дискретной математики. М.: Наука, 2000.
22.Горбатов В.А., Горбатов А.В., Горбатова М.В. Дискретная математика: учебник для студентов втузов. М.: АСТ: Астрель, 2006.
23.Кантор Г. Труды по теории множеств. М.: Наука, 1985.
24.Эщби У.Р. Введение в кибернетику / Пер. с англ. М.: КомКнига, 2005.
25.Фалевич Б.Я. Теория алгоритмов: Учебное пособие. М.: Машиностроение, 2004.
26.Пенроуз Р. Новый ум короля: о компьютерах, мышлении и законах физики / Пер. с англ. М.: Едиториал УРСС, 2005.
27.Пойя Д. Математика и правдоподобные рассуждения / Пер.
сангл. М.: Издательство иностранной литературы, 1957.
28.Френкель А.А., Бар-Хиллел И. Основания теории множеств / Пер. с англ. М.: КомКнига, 2006.
29.Гельфонд А.О. Трансцендентные и алгебраические числа. М.: КомКнига, 2006.
30.Марков А.А., Нагорный Н.М. Теория алгорифмов. М.:
ФАЗИС, 1996.
129
Анна Николаевна Тихомирова Надежда Викторовна Сафоненко
Практикум по теории алгоритмов
Учебное пособие
Редактор Е.Г. Станкевич
Подписано в печать 15.12.2010. Формат 60х84 1/16
Печ.л. 8,25. Уч.-изд.л. 8,25. Тираж 200 экз.
Изд. № 1/3/11. Заказ № 3
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ». 115409, Москва, Каширское ш., 31
ООО «Полиграфический комплекс «Курчатовский» 144000, Московская область, г. Электросталь, ул. Красная, 42.